[发明专利]一种多孔四氧化三铁薄膜/多层石墨烯复合材料及制备方法

权利要求书

1.一种多孔四氧化三铁薄膜/多层石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：量取体积比为8:2的DMF和蒸馏水，其中，DMF为N,N-二甲基甲酰胺；

步骤S2：加入膨胀石墨，通过超声振荡得到多层石墨烯溶液；其中多层石墨烯的浓度为2mg/ml；

步骤S3：在多层石墨烯溶液中加入无水乙酸钠、正硅酸乙酯和四水氧化亚铁，其中，正硅酸乙酯与混合溶剂的体积比为0.001:1～0.005:1，无水乙酸钠的浓度为10~20 mg/mL，四水氧化亚铁浓度为10~20 mg/mL；将混合溶液放入90℃水溶液中磁力搅拌2小时；

步骤S4：冷却后取出产物，用去离子水离心清洗后再用酒精离心清洗；

步骤S5：将清洗后的产物加入到浓度为8mol/L的KOH溶液中，80℃下水浴搅拌2小时；

步骤S6：冷却后取出产物，用去离子水离心清洗后再用酒精离心清洗，得到多孔四氧化三铁薄膜/多层石墨烯复合材料。

2.权利要求1所述的多孔四氧化三铁薄膜/多层石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：在步骤S3中，DMF作为络合剂与二价铁离子结合形成络合物，络合物与多层石墨烯之间的分子力相互作用，使络合合被吸附到多层石墨烯表面；同样，正硅酸乙酯与多层石墨烯之间产生分子力吸附，将正硅酸乙酯吸附到多层石墨烯表面；铁离子络合物分解形成纳米级四氧化三铁颗粒，与正硅酸乙酯缩聚反应产生的二氧化硅纳米颗粒均匀沉积在多层石墨烯表面，四氧化三铁和二氧化硅相互隔离，在膜层中均匀分布。

3.权利要求2所述的多孔四氧化三铁薄膜/多层石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于：正硅酸乙酯分解的产物C₂H₅OH具有还原性，使亚铁离子的氧化速度减慢，使得最终的生成产物是四氧化三铁纳米颗粒。